פורטל:ביולוגיה

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש

P biology.svg

ביולוגיה הוא ענף של המדע, העוסק בהרכבו של עולם החי, במקור החיים, ברבגוניותם, בהתנהגותם של היצורים החיים, וביחסי הגומלין בינם ובין סביבתם.

המילה "ביולוגיה" היא הלחם בין המילים היווניות: "βίος" (ביוס), שמשמעותה חיים, ו-"λόγος" (לוגוס), שמשמעותה תורה או מחקר). המונח הוגדר לראשונה על ידי חוקרי הטבע ז'אן-בפטיסט דה לאמארק וגוטפריד ריינהולד טרוויראנוס בתחילת המאה ה-19.

כיום, ביולוגיה אינה נתפסת כתחום יחיד, אלא כמסגרת המאגדת מספר רב של דיסציפלינות העוסקות בתופעות הקשורות לחיים וליצורים חיים, בשל היותה תחום רחב היקף. החלוקה לפי סוג האורגניזם, שהייתה נהוגה בעבר, אחראית לתחומים כגון בוטניקה - חקר הצמחים, ומיקרוביולוגיה - חקר המיקרואורגניזמים; אך ניתן לחלק את תחומי הביולוגיה גם לפי קנה המידה של התופעות הנחקרות: למשל, ביולוגיה מולקולרית עוסקת ברמת המולקולה, פיזיולוגיה עוסקת ברמת האורגניזם, ואילו אקולוגיה עוסקת ברמת קבוצות אורגניזמים וביחסיהם עם הסביבה.

כיום נחשבת הביולוגיה לאחד מענפי המדע המרכזיים. יותר ממיליון מאמרים מתפרסמים בתחום מדי שנה, וסוגיות מרכזיות בתחום, למשל הנדסה גנטית, ניצבות הן בחזית המחקר המדעי והן בעין הסערה של הדיון הציבורי.

Charles Darwin by Julia Margaret Cameron 2.jpg

צ'ארלס רוברט דרווין (12 בפברואר 1809 - 19 באפריל 1882) היה חוקר טבע אנגלי, הוגה תאוריית האבולוציה שהציעה שכל המינים החיים התפתחו במשך הזמן מגורם יחיד, בתהליך לו קרא הברירה הטבעית. דרווין סיפק ראיות מדעיות לכך. תאוריית הברירה הטבעית הפכה במהלך שנות ה-30 להסבר המקובל לאבולוציה וכיום יוצרת את הבסיס לסינתזה האבולוציונית המודרנית. בצורות שונות, גילויו המדעי של דרווין נשאר בסיסה של הביולוגיה, מאחר שהיא מספקת הסבר לוגי אחיד למגוון הביולוגי.

דרווין גילה את התעניינותו בטבע כאשר למד לתואר ברפואה מאוניברסיטת אדינבורו בשנת 1825. אביו של דרווין לא אהב את החלטת בנו ורשם אותו ללימודי כמורה באוניברסיטת קיימברידג'. דרווין למד שם את ידיעת הטבע (ביולוגיה), ולאחר סיום לימודיו נותר בקיימברידג' ועסק בגאולוגיה.

בשנת 1831, דרווין יצא למסע מחקר של 5 שנים לדרום אמריקה על סיפון הספינה "אה"מ ביגל". במסע זה חקר דרווין את הגאולוגיה של המקומות בהם עברה הספינה וכן אסף בשיטתיות דוגמאות אורגניזמים ומאובנים. אוסף גדול ומיוחד זה שלח דרווין למוזיאון הבריטי. דרווין התרשם ממה שראה במסעו, במיוחד ממגוון המינים בגלאפגוס וקווי דמיון ושוני בין מינים שונים של פרושים. בשובו ב-2 באוקטובר 1836 החליט לשנות את תוכניותיו ולהקדיש את עצמו להבנה של המנגנון שמאחורי הטבע.

במשך 22 שנים לאחר שחזר ממסעו הוא חקר 10,000 מינים של בע"ח ומאובנים, כדי לבדוק ולבחון את תורתו מכל צד וצד. מכיוון שהרעיון שהגה היה כה מהפכני, דרווין פחד לפרסמו. המהפכנות של דרווין לא הייתה ברעיון האבולוציה עצמו, שכן זה הוצע לפניו, אלא בכך שהציע מנגנון נטורליסטי לחלוטין, בו אין כל גורם רצוני, המנווט את תהליך האבולוציה. רק בעקבות אלפרד ראסל וואלאס, שניסח אותו עקרון באופן בלתי תלוי לדרווין וכתב לו על כך, פרסם דרווין את ספרו המפורסם "מוצא המינים". פרסום הספר ב-24 בנובמבר 1859 עורר סערה גדולה וכל המהדורה הראשונה של הספר נמכרה ביום אחד. צ'ארלס דרווין נפטר ב-19 באפריל 1882, בהיותו בן 73, ונקבר בכנסיית וסטמינסטר ליד ניוטון.



EscherichiaColi NIAID.jpg
חיידקי האשריכיה קולי הם אחד ממיני החיידקים העיקריים הנמצאים במעי הגס שלנו, ואנו מקיימים עימם יחסי אנדוסימביוזה הדדית. גוף האדם מספק לחיידק בית, עם טמפרטורה קבועה של 37 מעלות צלזיוס (הטמפרטורה האופטימלית לגדילתו) ומזון בשפע (שיירי עיכול). בתמורה, החיידק, מתחרה על המזון גם בחיידקים פתוגנים (מחוללי מחלה), ובכך מקטין את קצב גדילת אוכלוסייתם. בנוסף, מפריש החיידק אנזימי עיכול המעכלים רכיבים תזונתיים, שהאדם אינו מסוגל לעכל בעצמו.

אנדוסימביוזה היא צורה של סימביוזה בה מתקיים יצור אחד בתוך האחר. ההערכה היא שהמיטוכונדריון, שבמקורו הוא חיידק דמוי ריקציה (טפיל תוך תאי), החל את דרכו בתוך התא האיקריוטי באנדוסימביוזה. תאורייה זו נקראת התאוריה האנדוסימביוטית.



גרף המציג את רמת פעילות אנזים כתלות בטמפרטורה בו הוא נמצא. העלייה בפעילות בחלק הראשון של הגרף נובעת מהגדלת האנרגיה הקינטית של מולקולות האנזים וחומר המצע, והירידה החדה בפעילות נובעת מהדנטורציה של האנזים, הנגרמת מהטמפרטורות הגבוהות.

דנטורציה היא תהליך שבו משתנה המבנה המרחבי הטבעי והפעיל של מולקולה ביולוגית גדולה. המושג מתייחס בדרך כלל לחלבונים או לחומצות גרעין. דנטורציה נגרמת עקב שינוי קיצוני בתנאים שבהם המולקולה נמצאת, כמו למשל עלייה בטמפרטורה, שינוי דרסטי ברמת ה-pH (סביבה חומצית או בסיסית), או נוכחות של חומרים מסוימים בסביבת המולקולה.

בחלבונים, שינוי המבנה המרחבי פוגע בתפקוד החלבון ומוציא אותו מכלל פעולה. דנטורציה המתקיימת במלואה בתנאים תאיים היא בלתי הפיכה בדרך כלל, והחלבון לא יחזור למבנה הפעיל לאחריה. בחומצות גרעין, דנטורציה מתבטאת בהפרדה בין שני גדילי ה-DNA, ולה שימושים רבים במחקר הגנטי ומחוצה לו.


מבעד למיקרוסקופ - מבט על תחום נבחר
Genome viewer screenshot small.png

ביואינפורמטיקה עוסקת בחקר המידע הביולוגי באמצעות מחשב. זהו ענף המדע העוסק בניתוח, ארגון והבנה של המידע השאוב מניסויים ביולוגים. הביואינפורמטיקה מיישמת כלים מתחום מדעי המחשב, המתמטיקה, הסטטיסטיקה ותורת המידע לשם עיבוד מידע ביולוגי רחב היקף. כלים אלה כוללים מודלים מתמטיים, אלגוריתמים ותוכניות מחשב, שמתאפיינים בהתמודדות עם מאגרי מידע גדולים, בעיות בסיבוכיות גבוהה, וחיפוש אחר תבניות. בין הנושאים בהם עוסקת הביואינפורמטיקה: ניתוח רצפי DNA וב-RNA המקודדים ליצירת חלבונים, ניתוח ומידול תלת ממדי של מולקולות ביולוגיות מורכבות וסימולציה של תהליכים ביולוגיים באמצעות תוכנת מחשב. תחום מדעי זה החל פורח בשנים האחרונות, הן בזכות זמינותם של מאגרי מידע ביולוגיים הולכים וגדלים שנוצרו בעיקר בזכות פרויקט הגנום, והן בזכות פיתוחים טכנולוגיים בתחום חומרת המחשב, בתחום האלגוריתמים ובתחום מסדי הנתונים המאפשרים התמודדות ראויה עם אתגרים אלו.
בתמונה: מפה של כרומוזום X האנושי. חקירת גנום האדם וניתוחו היא אחת מההישגים הגדולים ביותר של הביואינפורמטיקה.


P Elephant.png Llama P icon.png P bird.png P medicine.svg P human body.svg P Leaf.png P chemistry.svg
פורטל בעלי החיים פורטל יונקים פורטל אורניתולוגיה
וצפרות
פורטל הרפואה פורטל גוף האדם פורטל הבוטניקה פורטל הכימיה


Exquisite-kwrite.png

רוצים לעזור? הנה כמה משימות שבהן אתם יכולים לתרום:
  • כתבו או תרגמו ערכים מבוקשים בתחום הביולוגיה. ברשימה זו תוכלו גם להוסיף ערכים שלדעתכם חסרים.
  • כאן אפשר למצוא ערימה של קצרמרים בנושא ביולוגיה שרק מחכים שירחיבו אותם.
  • ישנם ערכים שאי אפשר שיישארו במצבם הנוכחי וצריך לעבור עליהם ולתקן אותם בהקדם, ראו מסגרת "ערכים דורשי שיפור".
  • מסגרות התוכן של הפורטל צריכות את עזרתכם! ישנם עוד תחומים, תאוריות, אישים ונושאים מעניינים עליהם ניתן לכתוב!

מצאו ערכים לשיפור בנושא ביולוגיה: לשכתובלעריכהלהשלמהקצרמריםחדשיםדורשי מקורלפישוטבלי תמונה (יש לגלול את המסך כלפי מטה)

מהו פורטל? - רשימת כל קטגוריות המשנה והערכים